TWI697590B - 矽融液的對流圖案推測方法、矽單結晶的氧濃度推測方法、矽單結晶的製造方法及矽單結晶的拉引裝置 - Google Patents

矽融液的對流圖案推測方法、矽單結晶的氧濃度推測方法、矽單結晶的製造方法及矽單結晶的拉引裝置 Download PDF

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Abstract

矽融液的對流圖案推測方法，包括對於旋轉中的石英坩鍋內的矽融液，使用夾住石英坩鍋配置的一對磁性體，施加強度0.2T(特士拉)以上的水平磁場的步驟；在晶種接觸施加水平磁場的矽融液前，在矽融液的表面中，測量從鉛直上方看時位於通過表面中心且與水平磁場的中心磁力線不平行的第1假想線上的第1測量點及第2測量點的溫度；以及根據測量的第1測量點及第2測量點的溫度，推測矽融液內的水平磁場的施加方向直交的平面中的對流方向的步驟。

Description

矽融液的對流圖案推測方法、矽單結晶的氧濃度推測方法、矽單結晶的製造方法及矽單結晶的拉引裝置
本發明，係關於矽融液的對流圖案推測方法、矽單結晶的氧濃度推測方法、矽單結晶的製造方法及矽單結晶的拉引裝置。
矽單結晶的製造中使用切克勞斯基法(以下，稱作CZ法)的方法。使用這樣的CZ法的製造方法中，藉由正確測量矽融液的表面溫度，實行提高矽單結晶的品質(例如，參照專利文件1～3)。
專利文件1中揭示，晶種接觸液體前，藉由高精度測量矽融液的表面溫度，製造沒發生排差的矽單結晶。 專利文件2中揭示，藉由設置除去來自坩鍋的壁面或加熱器等的輻射光(雜散光)的雜散光除去板，在矽單結晶的生長中，可以高精度測量除去雜散光影響的矽融液的表面溫度。 專利文件3中揭示，藉由設置測量根據矽融液的輻射光與矽融液表面反射的雜散光的溫度的放射溫度計以及測量根據雜散光的溫度的2色放射溫度計，矽單結晶的生長中，可以高精度測量除去雜散光影響的矽融液的表面溫度。 [先行技術文件] [專利文件]
[專利文件1]日本專利公開第2012-148938號公報 [專利文件2]日本專利公開平成9年第263486號公報 [專利文件3]日本專利公開平成6年第129911號公報
[發明所欲解決的課題]
作為矽單結晶的製造方法，對矽融液施加水平方向的磁場的MCZ(磁場施加Czochralski)法是眾所周知的。 MCZ法中，雖然也考慮使用像專利文件1～3的方法，提高矽單結晶的品質，但產生其它問題，有可能不是所希望的氧濃度。
本發明的目的，係提供拉引前可以適當推測矽單結晶的氧濃度之矽融液的對流圖案推測方法、矽單結晶的氧濃度推測方法、矽單結晶的製造方法及矽單結晶的拉引裝置。 [用以解決課題的手段]
本發明的矽融液的對流圖案推測方法，係在矽單結晶的製造中使用的矽融液的對流圖案推測方法，其特徵在於包括對於旋轉中的石英坩鍋內的矽融液，施加強度0.2T(特士拉)以上的水平磁場的步驟；在晶種接觸施加上述水平磁場的矽融液前，在上述矽融液的表面中，測量從鉛直上方看時位於通過上述表面中心且與上述水平磁場的中心磁力線不平行的第1假想線上的第1測量點及第2測量點的溫度的步驟；以及根據測量的上述第1測量點及上述第2測量點的溫度，推測上述矽融液內的上述水平磁場的施加方向直交的平面中的對流方向的步驟。
未施加水平磁場的矽融液中，產生從上述矽融液的外側部分上升在中央部分下降的下降流。此狀態中使石英坩鍋旋轉時，下降流往偏離旋轉中心的位置移動，從石英坩鍋上方看，往石英坩鍋的旋轉方向旋轉。此狀態下，施加強度0.01T(特士拉)以上的水平磁場時，從上方看時下降流旋轉受限制。之後，更提高磁場強度時，以矽融液的表面中心為原點、上方為Z軸正方向、水平磁場的施加方向為Y軸正方向之右手系的XYZ直交座標系中，從Y軸的負方向側看時矽融液內的水平磁場的施加方向直交的平面(以下，稱作「磁場直交剖面」)中的下降流右側與左側中的上升方向的對流大小改變。於是，成為0.2T(特士拉)時，矽融液內的施加方向的哪個位置中，其中一方的對流都消失，只剩下右旋轉或左旋轉的對流。磁場直交剖面中對流固定右旋轉時，矽融液的左側變得比右側高溫。又，對流固定左旋轉時，矽融液的右側變得比左側高溫。
矽單結晶的拉引裝置，雖然以對稱構造設計，嚴密觀察時，因為構成構件不形成對稱構造，密室內的熱環境也非對稱。 例如，磁場直交剖面中，石英坩鍋的左側比右側高溫的熱環境的拉引裝置中，對流以右旋轉固定時，因為右旋轉的對流中矽融液的左側變高溫，根據與熱環境的相乘效應，矽融液的左側變更高溫。另一方面，對流以左旋轉固定時，不發生像右旋轉時與熱環境的相乘效應，矽融液的左側不怎麼變成高溫。 因為矽融液的溫度越高從石英坩鍋熔出的氧氣量越多，使用像上述的熱環境的拉引裝置提拉矽單結晶時，比起對流以左旋轉固定的情況，以右旋轉固定的情況，取入矽單結晶的氧氣量變多，直筒部的氧濃度也變高。
根據本發明，藉由測量從鉛直上方看時位於通過矽融液表面中心且與水平磁場的中心磁力線不平行的第1假想線上的第1測量點及第2測量點的溫度，即藉由測量從Y軸的負方向側看時左右排列的第1測量點及第2測量點的溫度，可以推測，例如左側比右側高溫的話，對流以右旋轉固定，相反的測量結果的話，對流以左旋轉固定。 這樣，藉由推測影響矽單結晶的氧濃度之矽融液的對流方向，提拉矽單結晶前，可以推測矽單結晶的氧濃度。
本發明的矽融液的對流圖案推測方法中，上述第1測量點及上述第2測量點，從鉛直上方看時最好位於夾住通過上述表面中心且與上述水平磁場的中心磁力線平行的第2假想線的兩側。 根據本發明，可以增大第1、第2測量點的溫度差，並可以高精度推測對流方向。
本發明的矽融液的對流圖案推測方法中，上述第1測量點以上述矽融液的表面中心為原點、鉛直上方為Z軸正方向、上述水平磁場的施加方向為Y軸正方向之右手系的XYZ直交座標系中，位於上述第2測量點的X軸負方向側，推測上述對流方向的步驟，如果上述第1測量點的溫度比上述第2測量點的溫度高的話，推測從上述Y軸負方向側看時上述對流方向固定右旋轉，如果比上述第2測量點的溫度低的話，推測上述對流方向固定左旋轉是理想的。
本發明的矽融液的對流圖案推測方法中，假設上述矽融液的表面中心到上述第1測量點的距離為R1、上述表面中心到上述第2測量點的距離為R2、上述石英坩鍋內徑的半徑為RC時，最好測量滿足以下式(1)的上述第1測量點以及滿足以下式(2)的上述第2測量點。 ０．３７５≦Ｒ１／ＲＣ＜１　…　（１） ０．３７５≦Ｒ２／ＲＣ＜１　…　（２） 根據本發明，可以增大第1、第2測量點的溫度差，並可以高精度推測對流方向。
本發明的矽單結晶的氧濃度推測方法，其特徵在於包括實施上述矽融液的對流圖案推測方法的步驟；以及根據預先準備的上述對流方向及矽單結晶的氧濃度的關係以及以上述對流圖案推測方法推測的上述對流方向，推測提拉的矽單結晶在直筒部中的氧濃度的步驟。
根據本發明，根據對流方向及矽單結晶的氧濃度的關係，即既定的熱環境的拉引裝置中，例如，比起以左旋轉固定對流的情況，以右旋轉固定的情況下，直筒部的氧濃度變高的關係，以及依照第1、第2測量點的測量結果推測的對流方向，可以適當推測之後提拉的矽單結晶的氧濃度。
本發明的矽單結晶的製造方法，包含實施上述矽融液的對流圖案推測方法的步驟以及提拉矽單結晶的步驟；其特徵在於：上述提拉矽單結晶的步驟，如果上述推測的對流方向不是預先決定的方向的話，降低上述水平磁場強度至不到0.01T(特士拉)後，提高上述水平磁場至0.2T以上，再測量上述第1測量點及上述第2測量點，如果上述推測的對流方向是預先決定的方向的話，維持上述水平磁場強度在0.2T以上不變，根據預先決定的拉引條件，提拉上述矽單結晶。
根據本發明，只有推測的對流方向是預先決定的方向時，因為以預先決定的拉引條件提拉矽單結晶，不改變拉引條件很大，得到所希望的氧濃度的矽單結晶，也可以抑制每一矽單結晶的氧濃度不均。
本發明的矽單結晶的製造方法，包含實施上述矽單結晶的氧濃度推測方法的步驟以及提拉矽單結晶的步驟；特徵在於：提拉上述矽單結晶的步驟，維持上述水平磁場強度在0.2T以上不變，根據上述推測的氧濃度，調整流入拉引裝置的密室內的惰性氣體流量、上述密室的爐內壓力以及上述石英坩鍋的旋轉數中至少其一，提拉上述矽單結晶。
根據本發明，依照推測的氧濃度，藉由控制惰性氣體流量、密室的爐內壓力或石英坩鍋的旋轉數，可以製造所希望的氧濃度的矽單結晶。因此，得到所希望的氧濃度的矽單結晶，可以抑制每一矽單結晶的氧濃度不均，而且提高矽單結晶的製造效率。
本發明的矽單結晶的拉引裝置，其特徵在於包括石英坩鍋；磁場施加部，配置為夾住上述石英坩鍋，對上述石英坩鍋內的矽融液施加水平磁場；以及溫度測量部，在上述矽融液的表面中，測量位於通過表面中心且與水平磁場的中心磁力線不平行的第1假想線上的第1測量點及第2測量點的溫度。
本發明的矽單結晶的拉引裝置中，上述第1測量點及第2測量點，最好位於夾住通過上述表面中心且與上述水平磁場的中心磁力線平行的第2假想線的兩側。
本發明的矽單結晶的拉引裝置中，上述溫度測量部，當假設上述矽融液的表面中心到上述第1測量點的距離為R1、上述表面中心到上述第2測量點的距離為R2、上述石英坩鍋內徑的半徑為RC時，最好測量滿足上述式(1)的上述第1測量點以及滿足上述式(2)的上述第2測量點。
本發明的矽單結晶的拉引裝置中，上述溫度測量部，最好包括一對反射部，設置在設置上述石英坩鍋的密室內部，反射分別來自上述第1測量點以及上述第2測量點的輻射光；以及一對放射溫度計，設置在上述密室外部，接受由上述一對反射部分別反射的輻射光，測量上述第1測量點以及上述第2測量點的溫度。 根據本發明，藉由設置放射溫度計在密室外部，謀求長壽命化。
本發明的矽單結晶的拉引裝置中，上述一對反射部，最好設置在上述反射部的下端到上述矽融液表面的距離600mm(毫米)以上5000mm以下的位置。 根據本發明，藉由在離矽融液表面600mm以上的位置設置反射部，可以抑制矽融液的熱引起的反射部的磨損、起因於從矽融液產生的SiO氣體之反射面的模糊不清。又，藉由在離矽融液表面5000mm以下的位置設置反射部，可以抑制密室內的多重反射引起的干擾光入射至反射部，可高精度實行放射溫度計的測量。
本發明的矽單結晶的拉引裝置中，上述一對反射部分別具有反射面，且上述反射面最好設置為對於水平面的角度在40°以上50°以下。 根據本發明，可以抑制密室內的多重反射引起的干擾光入射至反射部，可高精度實行放射溫度計的測量。 另，水平面係指，與重力方向直交的面。
本發明的矽單結晶的拉引裝置中，最好包括對流圖案推測部，根據上述溫度測量部測量的上述第1測量點以及上述第2測量點的溫度，推測上述矽融液內的上述水平磁場的施加方向直交的平面中的對流方向。
本發明的矽單結晶的拉引裝置中，最好包括拉引控制部，如果上述對流圖案推測部推測的對流方向不是預先決定的方向的話，降低上述水平磁場強度至不到0.01T(特士拉)後，提高上述水平磁場至0.2T以上，以上述溫度測量部測量上述第1測量點及上述第2測量點的溫度，如果是上述預先決定的方向的話，維持上述水平磁場強度在0.2T以上不變，根據預先決定的拉引條件，提拉上述矽單結晶。
本發明的矽單結晶的拉引裝置中，最好包括記憶部，記憶上述對流方向及矽單結晶的氧濃度的關係；氧濃度推測部，根據上述對流圖案推測部推測的上述對流方向與上述記憶部內記憶的關係，推測提拉的矽單結晶在直筒部中的氧濃度；以及拉引控制部，維持上述水平磁場強度在0.2T以上不變，根據上述氧濃度推測部推測的氧濃度，調整流入密室內的惰性氣體流量、上述密室的爐內壓力以及上述石英坩鍋的旋轉數中至少其一，提拉上述矽單結晶。
以下，根據圖面說明本發明的實施形態。 [1]第1實施形態 第1圖顯示模式圖，表示可以應用本發明的第1實施形態的矽單結晶10的製造方法之矽單結晶的拉引裝置1的構造的一例。拉引裝置1，係根據切克勞斯基(CZOCHRALSKI)法提拉矽單結晶10的裝置，包括構成外圍的密室2以及配置在密室2中心部的坩鍋3。 坩鍋3，係內側的石英坩鍋3A與外側的石墨坩鍋3B構成的兩層構造，固定至可旋轉及升降的支持軸4的上端部。
坩鍋3的外側，設置圍繞坩鍋3的電阻加熱式加熱器5，其外側沿著密室2的內面設置斷熱材6。 坩鍋3的上方，與支持軸4同軸上設置往逆方向或相同方向以既定的速度旋轉的金屬線等的拉引軸7。此拉引軸7的下端安裝晶種8。
密室2內，配置筒狀的熱遮蔽體11，在坩鍋3內的矽融液9上方圍繞生長中的矽單結晶10。 熱遮蔽體11，對於生長中的矽單結晶10，遮斷來自坩鍋3內的矽融液9、加熱器5、坩鍋3的側壁的高溫輻射熱的同時，對於結晶生長界面的固液界面近旁，抑制對外部的熱擴散，擔任控制單結晶中心部及單結晶外周部在拉引軸方向的溫度斜度的角色。
密室2的上部，設置氣體導入口12，用以導入氬氣等的惰性氣體至密室2內。密室2的下部，設置排氣口13，利用未圖示的真空泵的驅動，吸引密室2內的氣體排出。 從氣體導入口12導入密室2內的惰性氣體，在生長中的矽單結晶10與熱遮蔽體11之間下降，經過熱遮蔽體11的下端與矽融液9的液面的間隙後，往熱遮蔽體11的外側，更往坩鍋3的外側流動，之後降下坩鍋3的外側，從排氣口13排出。
又，拉引裝置1，包括如第2圖所示的磁場施加部14以及溫度測量部15。 磁場施加部14，包括分別以電磁線圈構成的第1磁性體14A及第2磁性體14B。第1、第2磁性體14A、14B，設置為在密室2的外側對向夾住坩鍋3。磁場施加部14，在中心的磁力線14C通過石英坩鍋3A的中心軸3C，且上述中心的磁力線14C方向為第2A圖中的上方向(第1圖中從紙面前面往裏面的方向)，最好施加水平磁場。關於中心的磁力線14C的高度位置不特別限制，配合矽單結晶10的品質，在矽融液9的內部也可以在外部也可以。
溫度測量部15，如第1～3圖所示，在矽融液9的表面9A中，從鉛直上方看時，測量位於通過上述表面9A的中心9B且與水平磁場中心的磁力線14C不平行的假想線9C上之第1測量點P1以及第2測量點P2的溫度。 第1測量點P1，以中心9B為原點，鉛直上方為Z軸正方向(第1圖的上方向，第2圖的紙面前面方向)、水平磁場的施加方向為Y軸正方向(第1圖的紙面裏面方向，第2圖的上方向)之右手系的XYZ直交座標系中，位於第2測量點P2的X軸負方向側(第2圖的左側)。又，第1測量點P1以及第2測量點P2，從鉛直上方看時，最好位於夾住通過中心9B且與水平磁場的中心磁力線14C平行的第2假想線9F的兩側。第1實施形態中，第1假想線9C與第2假想線9F直交。 溫度測量部15，假設上述矽融液9的表面9A的中心9B到上述第1測量點P1的距離為R1、中心9B到上述第2測量點的距離為R2、上述石英坩鍋3A的內徑半徑為RC時，最好測量滿足以下式(3)的第1測量點P1以及滿足以下式(4)的第2測量點P2。 ０．３７５≦Ｒ１／ＲＣ＜１　…　（３） ０．３７５≦Ｒ２／ＲＣ＜１　…　（４）
R1/RC值與R2/RC值相同也可以，不同也可以。第1假想線9C，通過表面9A的中心9B，不通過也可以，不與第2假想線9F直交也可以。
溫度測量部15，包括一對反射部15A以及一對放射溫度計15B。 反射部15A，設置在密室2內部。反射部15A，如第3圖所示，最好設置成從其下端到矽融液9的表面9A的距離(高度)K為600mm(毫米)以上到5000mm以下。又，反射部15A，最好設置成反射面15C與水平面F形成的角度θf為40°以上50°以下。根據這樣的構成，分別從第1、第2測量點P1、P2往重力方向的相反方向射出的輻射光L的入射角θ1及反射角θ2的和為80°以上100°以下。作為反射部15A，根據耐熱性的觀點，最好使用鏡面研磨一面作為反射面15C的矽鏡。 放射溫度計15B，設置在密室2外部。放射溫度計15B，經由設置在密室2的石英窗2A接受入射的輻射光L，以非接觸測量第1、第2測量點P1、P2的溫度。
又，拉引裝置1，如第4圖所示，包括控制裝置20以及記憶部21。 控制裝置20，包括對流圖案推測部20A以及拉引控制部20B。 對流圖案推測部20A，根據溫度測量部15的測量結果，推測從第2圖中的Y軸負方向側(第2圖的下側)看時的矽融液9的磁場直交剖面(水平磁場的施加方向直交的平面)中的對流90(參照第5A、5B圖)的方向。 拉引控制部20B，根據對流圖案推測部20A的對流90的方向推測結果，提拉矽單結晶10。
[2]達到本發明的背景 本發明者們知道，即使使用相同的拉引裝置1，以相同的拉引條件實行提拉，也有可能有提拉的矽單結晶10的氧濃度高的情況與氧濃度低的情況。以往，為了將此消除，重點調查拉引條件，但沒找到牢固的解決方法。
之後，進行調查中，本發明者們，在石英坩鍋3A中投入固體的多晶矽原料，熔化後，施加水平磁場時，磁場直交剖面(從第2磁性體14B側(第1圖的紙面前側)看時的剖面)中，見識到以水平磁場的磁力線為軸具有從石英坩鍋3A的底部往矽融液9的表面9A旋轉的對流90。其對流90的旋轉方向，如第5A圖所示，右旋轉成為優勢的情況，以及如第5B圖所示，左旋轉成為優勢的情況之2個對流圖案。
這樣的現象發生，本發明者們推測是由於以下的機制所引起的。 首先，不施加水平磁場，不旋轉石英坩鍋3A的狀態下，因為在石英坩鍋3A的外周近旁加熱矽融液9，產生從矽融液9的底部往表面9A的上升方向的對流。上升的矽融液9，在矽融液9的表面9A冷卻，在石英坩鍋3A的中心回到石英坩鍋3A的底部，產生下降方向的對流。
產生在外周部分上升、在中央部分下降的對流的狀態下，由於熱對流的不穩定性下降流的位置無秩序移動，從中心偏離。如此的下降流，根據對應矽融液9的表面9A中的下降流之部分的溫度最低，隨著向表面9A的外側溫度慢慢變高的溫度分布而產生。例如，第6(A)圖的狀態中，中心偏離石英坩鍋3A的旋轉中心的第1區域A1的溫度最低，位於其外側的第2區域A2、第3區域A3、第4區域A4、第5區域A5依序溫度變高。
於是，第6(A)圖的狀態中，施加中心的磁力線14C通過石英坩鍋3A的中心軸3C的水平磁場時，從石英坩鍋3A的上方看時的下降流的旋轉慢慢受限，如第6(B)圖所示，受限於從水平磁場中心的磁力線14C位置偏離的位置。 又，認為下降流的旋轉受限，係因為對矽融液9作用的水平磁場強度比特定強度大。因此，下降流的旋轉，不在水平磁場施加開始後立刻受限制，從施加開始經過既定時間後受限。
一般施加磁場引起的矽融液9內部的流動變化，報告為由以下式(5)得到的無次元數的Magnetic Number M所表示(Jpn. J. Appl. Phys., vol.33(1994) Part. 2 No. 4A, pp.L487-490)。
Figure 02_image001
式(5)中，σ是矽融液9的電傳導度，B0 是施加的磁束密度，h是矽融液9的深度，ρ是矽融液9的密度，v0 是無磁場中的矽融液9的平均流度。 本實施形態中，知道下降流的旋轉受限的水平磁場的特定強度最小值是0.01T。0.01T中的Magnetic Number是1.904。認為與本實施形態不同的矽融液9的量、石英坩鍋3A的徑中也根據Magnetic Number為1.904的磁場強度(磁束密度)，產生磁場引起的下降流的限制效應(制動效應)。
從第6(B)圖所示的狀態更加大水平磁場的強度時，如第6(C)圖所示，下降流的右側與左側的上升方向的對流大小改變，第6(C)圖的話，下降流左側的上升方向的對流成為優勢。 最後，磁場強度成為0.2T以上時，如第6(D)圖所示，下降流右側的上升方向的對流消失，成為左側是上升方向的對流而右側是下降方向的對流，而成為右旋轉的對流90。右旋轉的對流90的狀態，如第5A圖所示，在磁場直交剖面中，隨著從矽融液9中的右側區域9D往左側區域9E，溫度慢慢變高。 另一方面，第6(A)圖的最初下降流位置往石英坩鍋3A的旋轉方向偏離180°，下降流受限在與第6(C)圖相位偏離180°的左側位置，成為左旋轉的對流90。左旋轉的對流90的狀態，如第5B圖所示，隨著從矽融液9中的右側區域9D往左側區域9E，溫度慢慢變低。 只要水平磁場的強度不到0.2T，維持如此的右旋轉或左旋轉的矽融液9的對流90。
又，拉引裝置1，雖然以對稱構造設計，但實際上，因為不形成對稱構造，熱環境也非對稱。熱環境非對稱的原因，可以例示密室2、坩鍋3、加熱器5、熱遮蔽體11等的構件形成非對稱、密室2內的各種構件的設置位置非對稱。 例如，拉引裝置1，在磁場直交剖面中，有可能成為石英坩鍋3A的左側比右側高溫的第1熱環境或左側比右側低溫的第2熱環境。
第1熱環境的情況下，磁場直交剖面中對流90以右旋轉固定時，由於與第1熱環境的相乘效應，因為矽融液9的左側區域9E變更高溫，如以下的表1所示，從石英坩鍋3A熔出的氧氣量變多。另一方面，對流90以左旋轉固定時，不產生像右旋轉時與第1熱環境的相乘效應，因為左側區域9E不太高溫，從石英坩鍋3A熔出的氧氣量變得沒比右旋轉時多。 因此，第1熱環境的情況下，推測對流90右旋轉時，矽單結晶10的氧濃度變高，左旋轉時，氧濃度沒變高(變低)的關係。
[表1]
Figure 108106614-A0304-0001
又，第2熱環境的情況下，對流90以左旋轉固定時，矽融液9的右側區域9D變更高溫，如以下表2所示，從石英坩鍋3A熔出的氧氣量變多。另一方面，對流90以右旋轉固定時，因為右側區域9D不像左旋轉時變高溫，從石英坩鍋3A熔出的氧氣量不會變多。 因此，第2熱環境的情況下，對流90是左旋轉時，矽單結晶10的氧濃度變高，推測為右旋轉時，推測有氧濃度變低的關係。
[表2]
Figure 108106614-A0304-0002
根據上述，本發明者們認為，藉由測量矽融液9的表面9A中的第1、第2測量點P1、P2，掌握矽融液9的對流90的方向，根據拉引裝置1的爐內環境的非對稱構造，可以高精度推測矽單結晶10的氧濃度。
[3]矽單結晶的製造方法 其次，根據第7圖所示的流程圖說明第1實施形態中的矽單結晶的製造方法。
首先，掌握拉引裝置1的熱環境是上述第1熱環境或第2熱環境。 又，融液9的對流90的方向是右旋轉或左旋轉時，預先決定像矽單結晶10的氧濃度成為所希望的值之拉引條件(例如，惰性氣體的流量、密室2的爐內壓力、石英坩鍋3A的旋轉數等)作為事前決定條件，使記憶部21記憶。 例如，如以下的表3所示，在第1熱環境中，對流90的方向是右旋轉時，記憶像氧濃度為濃度A之拉引條件A作為事前決定條件。又，事前決定條件的氧濃度，可以是直筒部的長邊方向在複數處的氧濃度值，也可以是上述複數處的平均值。
[表3]
Figure 108106614-A0304-0003
於是，開始矽單結晶10的製造。 首先，拉引控制部20B，如第7圖所示，維持密室2在減壓下的惰性氣體空氣中的狀態下使坩鍋3旋轉的同時，使坩鍋3內填充的多晶矽等的固形原料以加熱器5加熱熔化，產生矽融液9(步驟S1)。其次，拉引控制部20B，控制磁場施加部14，對矽融液9開始施加強度0.2T(特士拉)以上0.6T以下的水平磁場(步驟S2)。由於施加此水平磁場，矽融液9中，在第5A圖所示的磁場直交剖面產生右旋轉的對流90或第5B圖所示的左旋轉的對流90。
第5A圖或第5B圖所示的對流90的方向固定後，溫度測量部15，開始測量第1、第2測量點P1、P2的溫度(步驟S3)。又，對流90的方向固定，例如可以根據開始施加水平磁場後的經過時間判斷。 於是，對流圖案推測部20A，在第1測量點P1的溫度比第2測量點P2的溫度高時，推測磁場直交剖面產生右旋轉的對流90，在第1測量點P1的溫度比第2測量點P2的溫度低時，推測磁場直交剖面產生左旋轉的對流90(步驟S4)。
之後，拉引控制部20B，判斷根據第1、第2測量點P1、P2的溫度的對流90的方向推測結果是否是事前決定條件預先決定的方向(步驟S5)。 例如，拉引裝置1是第1熱環境，且事前決定條件是右旋轉的對流90時得到所希望的氧濃度的條件的話，判斷根據第1、第2測量點P1、P2的溫度的對流90的方向的推定結果是否右旋轉。 於是，拉引控制部20B，在產生預先決定的方向的對流90時，繼續施加水平磁場不變，使晶種8接觸矽融液9，根據事前決定條件，提拉具有所希望的氧濃度的直筒部的矽單結晶10(步驟S6)。
另一方面，拉引控制部20B，在不產生預先決定的方向的對流90時，暫時停止施加水平磁場(步驟S7)。於是，拉引控制部20B，進行步驟S2的處理，再施加水平磁場。像這樣暫時停止施加水平磁場，由於使磁場強度為0T，從第6(D)圖所示的狀態，回到第6(A)圖所示的狀態，下降流的中心開始往與石英坩鍋3A相同的方向旋轉。於是，在既定的時機再施加0.2T以上的水平磁場時，產生如第6(B)～(D)圖所示的現象，產生與再施加前不同或相同方向的對流90。又，步驟S7中，使水平磁場強度超過0不到0.01T也可以。 之後，直到產生預先決定方向的對流90為止，重複步驟S3～S5、S7的處理，產生預先決定方向的對流90後，進行步驟S6的處理，提拉矽單結晶10。 例如，使用表3所示的拉引條件A作為事前條件時，直到推測對流90的方向為右旋轉為止，重複步驟S3～S5、S7的處理，推測為右旋轉的話，由於以拉引條件A提拉矽單結晶10，可以使直筒部的氧濃度為氧濃度A。
以上的步驟S1～S7的處理對應本發明的矽單結晶的製造方法，步驟S1～S4的處理對應本發明的矽融液的對流圖案推測方法。 又，步驟S2、S4的水平磁場的施加開始或停止處理、步驟S6中的拉引處理，根據作業者的操作實行也可以，步驟S5中的判斷處理，由作業者實行也可以。
[1]第1實施形態的作用及效果 根據這樣的第1實施形態，只要測量矽融液9的第1、第2測量點P1、P2的溫度，就可以推測影響矽單結晶10的氧濃度的矽融液9的對流90的方向。因此，提拉矽單結晶10前，可以推測提拉的矽單結晶10的氧濃度。
為了測量滿足式(3)、(4)的關係的第1、第2測量點P1、P2的溫度，可以增大這些的溫度差，可以高精度推測矽融液9的對流90的方向。
只有推測的對流90的方向是以事前決定條件決定的方向時，因為以預先決定的拉引條件提拉矽單結晶10，沒改變拉引條件很大，得到所希望的氧濃度的矽單結晶10，也可以抑制每一矽單結晶的氧濃度不均。
由於以密室2外部的放射溫度計15B接受來自密室2內部的反射部15A的反射光，為了測量第1、第2測量點P1、P2的溫度，可以抑制放射溫度計15B的熱引起的惡化，達到長壽命化。
因為使反射部15A的下端到矽融液9的表面9A的距離K在600mm以上，可以抑制矽融液9的熱引起的反射部15A的磨損。又，藉由使距離K在5000mm以下，可以抑制密室2內的多重反射引起的干擾光入射至反射部15A，可高精度實行放射溫度計15B的測量。
因為設置反射部15A使軸射光L的入射角與反射角的和成為80°以上100°以下，可以抑制密室2內的多重反射引起的干擾光入射至反射部15A，可高精度實行放射溫度計15B的測量。
[5]第2實施形態 其次，說明關於本發明第2實施形態。又，以下的說明中，關於已經說明的部分等，附上相同的符號省略其說明。 與上述第1實施形態的不同點，是控制裝置30的構成與矽單結晶的製造方法。
如第8圖所示，控制裝置30，包括對流圖案推測部20A、氧濃度推測部30A以及拉引控制部30B。 氧濃度推測部30A，根據對流圖案推測部20A的對流90的方向推測結果，推測矽單結晶10的氧濃度。 拉引控制部30B，根據氧濃度推測部30A的氧濃度推測結果，提拉矽單結晶10。
[6]矽單結晶的製造方法 其次，根據第9圖所示的流程圖說明第2實施形態中的矽單結晶的製造方法。
首先，掌握拉引裝置1的熱環境是上述第1熱環境或第2熱環境。 又，融液9的對流90的方向是右旋轉或左旋轉時，像矽單結晶10的氧濃度成為所希望的值之拉引條件作為事前決定條件，使記憶部31記憶的同時，在與對應事前決定條件的對流90的方向相反方向的狀態中，使記憶部31記憶關於以事前決定條件提拉時的氧濃度變得比上述所希望的值大或小之資訊。 例如，如以下的表4所示，在第1熱環境中，對流90的方向是右旋轉時，記憶像氧濃度成為濃度A之拉引條件A作為事前決定條件，對流90的方向是左旋轉的狀態中以拉引條件A提拉時，記憶氧濃度成為比濃度A低的濃度B之資訊。又，事前決定條件的氧濃度，可以是直筒部的長邊方向在複數處的氧濃度的值，也可以是上述複數處的平均值。
[表4]
Figure 108106614-A0304-0004
於是，開始矽單結晶10的製造。 首先，拉引控制部30B、溫度測量部15、對流圖案推測部20A，如第9圖所示，進行步驟S1～S4的處理。 其次，拉引控制部30B，根據對流圖案推測部20A中的對流90的方向的推測結果與記憶部31內記憶的資訊，推測之後提拉的矽單結晶10的氧濃度(步驟S15)。 例如，如果拉引裝置1是第1熱環境，事前決定條件是右旋轉的對流90時得到所希望的氧濃度的條件的話，推測為右旋轉的對流90時，推測矽單結晶10的氧濃度成為所希望的氧濃度。另一方面，如果左旋轉的對流90時以事前條件提拉時的氧濃度變得比上述所希望的值小的資訊記憶在記憶部31的話，推測為左旋轉的對流90時，推測矽單結晶10的氧濃度變得比所希望的氧濃度低。
其次，拉引控制部30B，進行拉引條件的最終設定(步驟S16)。拉引控制部30B，在步驟S15中，以事前決定條件提拉時，如果推測成為所希望的氧濃度的話，設定事前決定條件為最終拉引條件。另一方面，拉引控制部30B，以事前決定條件提拉時，如果推測不是所希望的氧濃度的話，不設定事前決定條件為最終拉引條件，而設定成為所希望的氧濃度的拉引條件為最終拉引條件。 之後，拉引控制部30B，根據最終設定的拉引條件，提拉具有所希望的氧濃度的直筒部之矽單結晶10(步驟S17)。
例如，使用表4所示的拉引條件A作為事前決定條件時，如果推測對流90的方向右旋轉的話，由於以拉引條件A提拉矽單結晶10，可以使直筒部的氧濃度為濃度A。又，推測對流90的方向為左旋轉的話，設定與拉引條件A不同的條件，像氧濃度為濃度A的拉引條件作為最終拉引條件，以此設定的拉引條件提拉矽單結晶10，可以使直筒部的氧濃度為濃度A。例如，對於拉引條件A，藉由調整流入密室2內的惰性氣體流量、密室2的爐內壓力以及石英坩鍋3A的旋轉數中至少其一，可以使直筒部的氧濃度為濃度A。
以上的步驟S1～S4、S15～S17的處理對應本發明的矽單結晶的製造方法，步驟S1～S4的處理對應本發明的矽融液的對流圖案推測方法，步驟S1～S4、S15的處理對應本發明的矽單結晶的氧濃度推測方法。 又，步驟S15的氧濃度的推測處理或步驟S16的拉引條件的最終設定，由作業者進行也可以，步驟S17中的拉引處理，根據作業者的操作實行也可以。
[7]第2實施形態的作用及效果 根據這樣的第2實施形態，除了與第1實施形態相同的作用效果，還可以達到以下的作用效果。 根據推測的氧濃度，藉由控制惰性氣體流量、密室的爐內壓力或石英坩鍋的旋轉數，製造所希望的氧濃度的矽單結晶10，因此，得到所希望的氧濃度的矽單結晶10，可以抑制每一矽單結晶10的氧濃度，而且可以達到提高矽單結晶10的製造效率。
[8]變形例 又，本發明不是只限定於上述實施形態，在不脫離本發明的主旨的範圍內，可以做各種改良和設計變更。 例如，除了第1、第2測量點，還測量1個以上的測量點，根據這3個以上的測量結果，推測對流90的方向也可以。 第1、第2測量點P1、P2，位於與第2假想線9F直交或不直交的第1假想線9C上的話，兩方對於第2假想線9F都位於右側或左側也可以。例如，對於第2假想線9F第1、第2測量點P1、P2即使位於右側，因為第2圖所示的右手系的XYZ座標系中的X座標位置也兩者相異，第1測量點P1的X座標比第2測量點P2小(第1測量點P1位於第2測量點P2的左側)，且對流90固定右旋轉時，第1測量點P1的溫度變得比第2測量點P2高，可以推測固定右旋轉。 例示從第2磁性體14B側(第1圖紙面前側)看時的平面作為磁場直交剖面，但從第1磁性體14A側(第1圖紙面裏側(第2圖的Y軸正方向側)看時的平面作為磁場直交剖面，實行對流90的方向推測處理也可以。 [實施例]
其次，說明關於本發明的實施例。又，本發明不限定於實施例。
[實驗1：反射部的設置高度最優化] [實驗例1] 首先，如第1圖所示的拉引裝置中，為了滿足以矽融液9的表面為基準的高度K是500mm，反射面15C與水平面F形成的角度θf是45°，第1測量點P1是R1/RC=345/800=0.43的關係，設置作為反射部15A的矽鏡。於是，產生矽融液9，以放射溫度計15B測量第1測量點P1的溫度。 又，使密室2內常備的接觸式溫度計(護套熱電偶)接觸第1測量點P1，以其測量結果為真值。 於是，根據以下式(6)求出測量誤差。 測量誤差=1-(測量值/真值)…(6)
[實驗例2～9] 除了將高度K置於如以下表5所示的位置以外，以與實驗例1相同的條件測量第1測量點P1的溫度，求出測量誤差。
如表5所示，高度K在600mm以上5000mm以下的實驗例2～6中，測量誤差為0(判定OK)，不到600mm的實驗例1及超過5000mm的實驗例7～9中，超過0(判定NG)。 高度K不到600mm時，認為由於以下的2個理由產生測量誤差。第1個理由，是熱磨損引起的矽鏡的反射係數變化。第2個理由，是從矽融液9的表面產生的SiO氣體附著至矽鏡，此附著的SiO氣體由於冷卻固化使反射面模糊不清。結果，認為不能測量正確的亮度，產生誤差。 又，高度K超過5000mm時，因為從模擬的矽融液表面到反射部15A的距離長，密室2內的多重反射引起的干擾光入射至反射部15A，認為產生測量誤差。 根據上述，由於設置反射部15A在高度K為600mm以上5000mm以下的位置，可以確認可以高精度測量矽融液的溫度，根據此測量結果，可以確認可以高精度推測矽融液9的對流90的方向。
[表5]
Figure 108106614-A0304-0005
[實驗2：矽融液表面中的第1、第2測量點P1、P2的最優化] [實驗例10] 實驗1的拉引裝置中，高度3000mm、反射面15C與水平面F形成的角度θf為45°，為了分別滿足第1、第2測量點P1、P2是R1/RC=0.1、R2/RC=0.1的關係，設置一對反射部15A(矽鏡)。 於是，產生既定量的矽融液9，以放射溫度計15B測量第1、第2測量點P1、P2的溫度，求出這些的溫度差。
[實驗例11～15] 為了R1/RC、R2/RC滿足以下表6的關係，設定第1、第2測量點P1、P2以外，以與實驗例10相同的條件測量溫度，求出溫度差。
[評估] 第1、第2測量點P1、P2的溫度差8℃以上時，可以高精度推測矽融液9的對流90的方向的話，實驗例10～12中溫度差不到8℃，不能高精度推測對流90的方向，實驗例13～15中8℃以上，可以說可以高精度推測。 根據上述，藉由測量滿足上述式(3)、(4)的第1、第2測量點P1、P2，可以確認可以高精度推測對流90的方向。
[表6]
Figure 108106614-A0304-0006
[實驗3：反射面的反射角度的最優化] [實驗例16] 實驗1的拉引裝置中，高度K是3000mm、反射面15C與水平面F形成的角度θf是30°，為了滿足第1測量點P1是R1/RC=0.43的關係，設置反射部15A(矽鏡)。於是，產生既定量的矽融液9，以放射溫度計15B測量第1測量點P1的溫度。又，在第1測量點P1的近旁浸泡白金熱電偶，測量其溫度作為第1測量點的真值。 於是，根據上述式(6)求出測量誤差。
[實驗例17～26] 為了使反射面15C與水平面F形成的角度θf成為以下表6所示的值，調整反射面15C的姿勢以外，以與實驗例16相同的條件測量溫度，求出測量誤差。
[評估] 如表7所示，角度θf在40°以上50°以下的實驗例19～23中，測量誤差成為0(判定OK)，不到40°的實驗例16～18及超過50°的實驗例24～26中，超過0(判定NG)。 角度θf不到40°及超過50°時，因為從矽融液9的表面9A到反射部15A的距離長，密室2內的多重反射引起的干擾光入射至反射部15A，認為產生測量誤差。
根據上述，為了使反射面15C與水平面F形成的角度θf為40°以上50°以下，藉由設置反射部15A，可以確認可以高精度測量矽融液的溫度。根據此測量結果，可以確認可以高精度推測矽融液9的對流90的方向。
Figure 108106614-A0305-02-0028-1
[實驗4：矽融液的對流方向與氧濃度的關係]
第1圖所示的拉引裝置中，為了滿足高度K是3000mm、反射面15C與水平面F形成的角度θf是45°、第1、第2測量點P1、P2是R1/RC=0.43,R2/RC=0.43的關係，設置反射部15A。
於是，產生既定量的矽融液9後，任意的時機對矽融液9施加水平磁場，不推測對流90的方向，提拉矽結晶。
以上述的方法提拉合計7條矽單結晶(實驗例27~33的矽單結晶)，利用以下的方法求出各矽單結晶的氧濃度。
首先，從矽單結晶的複數位置切出矽晶圓，實施消除氧施體(donor killer)處理。氧施體(donor killer)處理中，將舟皿中裝載的矽晶圓以20mm/分的速度搬入爐內溫度650℃、100%氮空氣的橫型爐內。於是，進行橫型爐內30分鐘的熱處理，以20mm/分的速度搬出舟皿，在室外冷卻。
其次，利用FTIR(傅里葉轉換紅外光譜(Fourier-transform infrared spectrometer))實施消除氧施體(donor killer)處理的矽晶圓的氧濃度，根據ASTM(美國材料與試驗協會)F-121(1979)，測量氧濃度。 第10圖中顯示各矽單結晶的長邊方向的氧濃度分布。又，第10圖橫軸，表示以直筒部全體長度為1時的位置，縱軸表示以既定的氧濃度為1時的氧濃度。
如第10圖所示，實驗例27～29中，直筒部大致全體氧濃度超過1(超過既定值)，實驗例30～33中，可以確認不到1(不到既定值)。即，例如以實驗例27～29的氧濃度為目標值時，可以確認製品良率只有50%左右。 產生這樣的氧濃度差的理由，認為是提拉矽單結晶時的矽融液9的對流90的方向，在實驗例27～29與30～33不同。 因此，利用本發明的矽融液的對流圖案推測方法，推測矽融液的對流90的方向，利用根據此推測的方向的適當拉引條件，認為得到所希望的氧濃度的矽單結晶，也可以抑制每一矽單結晶的氧濃度不均。
1‧‧‧拉引裝置 2‧‧‧密室 3‧‧‧坩鍋 3A‧‧‧石英坩鍋 3B‧‧‧石墨坩鍋 3C‧‧‧中心軸 4‧‧‧支持軸 5‧‧‧加熱器 6‧‧‧斷熱材 7‧‧‧拉引軸 8‧‧‧晶種 9‧‧‧矽融液 9A‧‧‧表面 9B‧‧‧中心 9C‧‧‧第1假想線 9D‧‧‧右側區域 9E‧‧‧左側區域 9F‧‧‧第2假想線 10‧‧‧矽單結晶 11‧‧‧熱遮蔽體 12‧‧‧導入口 13‧‧‧排氣口 14‧‧‧磁場施加部 14A‧‧‧第1磁性體 14B‧‧‧第2磁性體 14C‧‧‧磁力線 15‧‧‧溫度測量部 15A‧‧‧反射部 15B‧‧‧放射溫度計 15C‧‧‧反射面 20‧‧‧控制裝置 20A‧‧‧對流圖案推測部 20B‧‧‧拉引控制部 21‧‧‧記憶部 30‧‧‧控制裝置 30A‧‧‧氧濃度推測部 30B‧‧‧拉引控制部 31‧‧‧記憶部 90‧‧‧對流 P1、P2‧‧‧第1、第2測量點
[第1圖]係顯示本發明第1實施形態的拉引裝置的構造模式圖； [第2圖]係顯示上述第1實施形態以及本發明第2實施形態中的水平磁場的施加狀態以及上述第1、第2測量點的位置模式圖； [第3圖]係顯示上述第1、第2實施形態中的溫度測量部的配置狀態模式圖； [第4圖]係上述第1實施例中的拉引裝置的要部方塊圖； [第5A圖]係顯示上述第1、第2實施形態中的水平磁場的施加方向與矽融液的對流方向的關係模式圖，表示右旋轉的對流； [第5B圖]係顯示上述第1、第2實施形態中的水平磁場的施加方向與矽融液的對流方向的關係模式圖，表示左旋轉的對流； [第6圖]係顯示上述第1、第2實施形態中的矽融液的對流變化模式圖； [第7圖]係顯示上述第1實施例中的矽單結晶的製造方法流程圖； [第8圖]係上述第2實施例中的拉引裝置的要部方塊圖； [第9圖]係顯示上述第2實施例中的矽單結晶的製造方法流程圖；以及 [第10圖]係顯示本發明第4實施形態中的矽單結晶的直筒長度與氧濃度的關係圖。

Claims (34)

  1. 一種矽融液的對流圖案推測方法，在矽單結晶的製造中使用，其特徵在於包括： 對於旋轉中的石英坩鍋內的矽融液，施加強度0.2T(特士拉)以上的水平磁場的步驟； 在晶種接觸施加上述水平磁場的矽融液前，在上述矽融液的表面中，測量從鉛直上方看時位於通過上述表面中心且與上述水平磁場的中心磁力線不平行的第1假想線上的第1測量點及第2測量點的溫度的步驟；以及 根據測量的上述第1測量點及上述第2測量點的溫度，推測上述矽融液內的上述水平磁場的施加方向直交的平面中的對流方向的步驟。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的矽融液的對流圖案推測方法，其特徵在於： 上述第1測量點及上述第2測量點，從鉛直上方看時位於夾住通過上述表面中心且與上述水平磁場的中心磁力線平行的第2假想線的兩側。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的矽融液的對流圖案推測方法，其特徵在於： 上述第1測量點以矽融液的表面中心為原點、鉛直上方為Z軸正方向、上述水平磁場的施加方向為Y軸正方向之右手系的XYZ直交座標系中，位於上述第2測量點的X軸負方向側； 推測上述對流方向的步驟，如果上述第1測量點的溫度比上述第2測量點的溫度高的話，推測從上述Y軸負方向側看時的上述對流方向固定右旋轉，如果比上述第2測量點的溫度低的話，推測上述對流方向固定左旋轉。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的矽融液的對流圖案推測方法，其特徵在於： 上述第1測量點以矽融液的表面中心為原點、鉛直上方為Z軸正方向、上述水平磁場的施加方向為Y軸正方向之右手系的XYZ直交座標系中，位於上述第2測量點的X軸負方向側； 推測上述對流方向的步驟，如果上述第1測量點的溫度比上述第2測量點的溫度高的話，推測從上述Y軸負方向側看時的上述對流方向固定右旋轉，如果比上述第2測量點的溫度低的話，推測上述對流方向固定左旋轉。
  5. 如申請專利範圍第1～4項中任一項所述的矽融液的對流圖案推測方法，其特徵在於： 假設上述矽融液的表面中心到上述第1測量點的距離為R1、上述表面中心到上述第2測量點的距離為R2、上述石英坩鍋內徑的半徑為RC時，測量滿足以下式(1)的上述第1測量點以及滿足式(2)的上述第2測量點。 ０．３７５≦Ｒ１／ＲＣ＜１　…　（１） ０．３７５≦Ｒ２／ＲＣ＜１　…　（２）
  6. 一種矽單結晶的氧濃度推測方法，其特徵在於包括： 實施如申請專利範圍第1～4項中任一項所述的矽融液的對流圖案推測方法的步驟；以及 根據預先準備的上述對流方向及矽單結晶的氧濃度的關係以及以上述對流圖案推測方法推測的上述對流方向，推測提拉的矽單結晶在直筒部中的氧濃度的步驟。
  7. 一種矽單結晶的氧濃度推測方法，其特徵在於包括： 實施如申請專利範圍第5項所述的矽融液的對流圖案推測方法的步驟；以及 根據預先準備的上述對流方向及矽單結晶的氧濃度的關係以及以上述對流圖案推測方法推測的上述對流方向，推測提拉的矽單結晶在直筒部中的氧濃度的步驟。
  8. 一種矽單結晶的製造方法，包括： 實施如申請專利範圍第1～4項中任一項所述的矽融液的對流圖案推測方法的步驟；以及 提拉矽單結晶的步驟； 其特徵在於： 上述提拉矽單結晶的步驟，如果上述推測的對流方向不是預先決定的方向的話，降低上述水平磁場強度至不到0.01T(特士拉)後，提高上述水平磁場至0.2T以上，再測量上述第1測量點及上述第2測量點的溫度； 如果上述推測的對流方向是預先決定的方向的話，維持上述水平磁場強度在0.2T以上不變，根據預先決定的拉引條件，提拉上述矽單結晶。
  9. 一種矽單結晶的製造方法，包括： 實施如申請專利範圍第5項所述的矽融液的對流圖案推測方法的步驟；以及 提拉矽單結晶的步驟； 其特徵在於： 上述提拉矽單結晶的步驟，如果上述推測的對流方向不是預先決定的方向的話，降低上述水平磁場強度至不到0.01T(特士拉)後，再提高上述水平磁場至0.2T以上，測量上述第1測量點及上述第2測量點的溫度； 如果上述推測的對流方向是預先決定的方向的話，維持上述水平磁場強度在0.2T以上不變，根據預先決定的拉引條件，提拉上述矽單結晶。
  10. 一種矽單結晶的製造方法，包括： 實施如申請專利範圍第6項所述的矽單結晶的氧濃度推測方法的步驟；以及 提拉矽單結晶的步驟； 其特徵在於： 上述提拉矽單結晶的步驟，維持上述水平磁場強度在0.2T以上不變，根據上述推測的氧濃度，調整流入拉引裝置的密室內的惰性氣體流量、上述密室的爐內壓力以及上述石英坩鍋的旋轉數中至少其一，提拉上述矽單結晶。
  11. 一種矽單結晶的製造方法，包括： 實施如申請專利範圍第7項所述的矽單結晶的氧濃度推測方法的步驟；以及 提拉矽單結晶的步驟； 其特徵在於： 上述提拉矽單結晶的步驟，維持上述水平磁場強度在0.2T以上不變，根據上述推測的氧濃度，調整流入拉引裝置的密室內的惰性氣體流量、上述密室的爐內壓力以及上述石英坩鍋的旋轉數中至少其一，提拉上述矽單結晶。
  12. 一種矽單結晶的拉引裝置，其特徵在於包括： 石英坩鍋； 磁場施加部，配置為夾住石英坩鍋，對上述石英坩鍋內的矽融液施加水平磁場；以及 溫度測量部，在上述矽融液的表面中，測量位於通過表面中心且與水平磁場的中心磁力線不平行的第1假想線上的第1測量點及第2測量點的溫度。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的矽單結晶的拉引裝置，其特徵在於： 上述第1測量點及上述第2測量點，位於夾住通過上述表面中心且與上述水平磁場的中心磁力線平行的第2假想線的兩側。
  14. 如申請專利範圍第12項所述的矽單結晶的拉引裝置，其特徵在於： 上述溫度測量部，假設上述矽融液的表面中心到上述第1測量點的距離為R1、上述表面中心到上述第2測量點的距離為R2、上述石英坩鍋內徑的半徑為RC時，測量滿足以下式(3)的上述第1測量點以及滿足以下式(4)的上述第2測量點。 ０．３７５≦Ｒ１／ＲＣ＜１　…　（３） ０．３７５≦Ｒ２／ＲＣ＜１　…　（４）
  15. 如申請專利範圍第13項所述的矽單結晶的拉引裝置，其特徵在於： 上述溫度測量部，假設上述矽融液的表面中心到上述第1測量點的距離為R1、上述表面中心到上述第2測量點的距離為R2、上述石英坩鍋內徑的半徑為RC時，測量滿足以下式(3)的上述第1測量點以及滿足以下式(4)的上述第2測量點。 ０．３７５≦Ｒ１／ＲＣ＜１　…　（３） ０．３７５≦Ｒ２／ＲＣ＜１　…　（４）
  16. 如申請專利範圍第12～15項中任一項所述的矽單結晶的拉引裝置，其特徵在於： 上述溫度測量部，包括： 一對反射部，被設置在設置上述石英坩鍋的密室內部，反射分別來自上述第1測量點以及上述第2測量點的輻射光；以及 一對放射溫度計，設置在上述密室外部，接受由上述一對反射部分別反射的輻射光，測量上述第1測量點以及上述第2測量點的溫度。
  17. 如申請專利範圍第16項所述的矽單結晶的拉引裝置，其特徵在於： 上述一對反射部，被設置在從上述反射部的下端到上述矽融液表面的距離為600mm(毫米)以上5000mm以下的位置。
  18. 如申請專利範圍第16項所述的矽單結晶的拉引裝置，其特徵在於： 上述一對反射部，分別具有反射面，以及 上述反射面，設置為對於水平面的角度在40°以上50°以下。
  19. 如申請專利範圍第17項所述的矽單結晶的拉引裝置，其特徵在於： 上述一對反射部，分別具有反射面，以及 上述反射面，設置為對於水平面的角度在40°以上50°以下。
  20. 如申請專利範圍第12～15項中任一項所述的矽單結晶的拉引裝置，其特徵在於包括： 對流圖案推測部，根據上述溫度測量部測量的上述第1測量點以及上述第2測量點的溫度，推測上述矽融液內的上述水平磁場的施加方向直交的平面中的對流方向。
  21. 如申請專利範圍第20項所述的矽單結晶的拉引裝置，其特徵在於包括： 拉引控制部，如果上述對流圖案推測部推測的對流方向不是預先決定的方向的話，降低上述水平磁場強度至不到0.01T(特士拉)後，提高上述水平磁場至0.2T以上，以上述溫度測量部測量上述第1測量點及上述第2測量點的溫度，如果是上述預先決定的方向的話，維持上述水平磁場強度在0.2T以上不變，根據預先決定的拉引條件，提拉上述矽單結晶。
  22. 如申請專利範圍第20項所述的矽單結晶的拉引裝置，其特徵在於包括： 記憶部，記憶上述對流方向及矽單結晶的氧濃度的關係； 氧濃度推測部，根據上述對流圖案推測部推測的上述對流方向與上述記憶部內記憶的關係，推測提拉的矽單結晶在直筒部中的氧濃度；以及 拉引控制部，維持上述水平磁場強度在0.2T以上不變，根據上述氧濃度推測部推測的氧濃度，調整流入密室內的惰性氣體流量、上述密室的爐內壓力以及上述石英坩鍋的旋轉數中至少其一，提拉上述矽單結晶。
  23. 如申請專利範圍第16項所述的矽單結晶的拉引裝置，其特徵在於包括： 對流圖案推測部，根據上述溫度測量部測量的上述第1測量點及上述第2測量點的溫度，推測上述矽融液內的上述水平磁場的施加方向直交的平面中的對流方向。
  24. 如申請專利範圍第23項所述的矽單結晶的拉引裝置，其特徵在於包括： 拉引控制部，如果上述對流圖案推測部推測的對流方向不是預先決定的方向的話，降低上述水平磁場強度至不到0.01T(特士拉)後，提高上述水平磁場至0.2T以上，以上述溫度測量部測量上述第1測量點及上述第2測量點的溫度，如果是上述預先決定的方向的話，維持上述水平磁場強度在0.2T以上不變，根據預先決定的拉引條件，提拉上述矽單結晶。
  25. 如申請專利範圍第23項所述的矽單結晶的拉引裝置，其特徵在於包括： 記憶部，記憶上述對流方向及矽單結晶的氧濃度的關係； 氧濃度推測部，根據上述對流圖案推測部推測的上述對流方向與上述記憶部內記憶的關係，推測提拉的矽單結晶在直筒部中的氧濃度；以及 拉引控制部，維持上述水平磁場強度在0.2T以上不變，根據上述氧濃度推測部推測的氧濃度，調整流入密室內的惰性氣體流量、上述密室的爐內壓力以及上述石英坩鍋的旋轉數中至少其一，提拉上述矽單結晶。
  26. 如申請專利範圍第17項所述的矽單結晶的拉引裝置，其特徵在於包括： 對流圖案推測部，根據上述溫度測量部測量的上述第1測量點及上述第2測量點的溫度，推測上述矽融液內的上述水平磁場的施加方向直交的平面中的對流方向。
  27. 如申請專利範圍第26項所述的矽單結晶的拉引裝置，其特徵在於包括： 拉引控制部，如果上述對流圖案推測部推測的對流方向不是預先決定的方向的話，降低上述水平磁場強度至不到0.01T(特士拉)後，提高上述水平磁場至0.2T以上，以上述溫度測量部測量上述第1測量點及上述第2測量點的溫度，如果是上述預先決定的方向的話，維持上述水平磁場強度在0.2T以上不變，根據預先決定的拉引條件，提拉上述矽單結晶。
  28. 如申請專利範圍第26項所述的矽單結晶的拉引裝置，其特徵在於包括： 記憶部，記憶上述對流方向及矽單結晶的氧濃度的關係； 氧濃度推測部，根據上述對流圖案推測部推測的上述對流方向與上述記憶部內記憶的關係，推測提拉的矽單結晶在直筒部中的氧濃度；以及 拉引控制部，維持上述水平磁場強度在0.2T以上不變，根據上述氧濃度推測部推測的氧濃度，調整流入密室內的惰性氣體流量、上述密室的爐內壓力以及上述石英坩鍋的旋轉數中至少其一，提拉上述矽單結晶。
  29. 如申請專利範圍第18項所述的矽單結晶的拉引裝置，其特徵在於包括： 對流圖案推測部，根據上述溫度測量部測量的上述第1測量點及上述第2測量點的溫度，推測上述矽融液內的上述水平磁場的施加方向直交的平面中的對流方向。
  30. 如申請專利範圍第29項所述的矽單結晶的拉引裝置，其特徵在於包括： 拉引控制部，如果上述對流圖案推測部推測的對流方向不是預先決定的方向的話，降低上述水平磁場強度至不到0.01T(特士拉)後，提高上述水平磁場至0.2T以上，以上述溫度測量部測量上述第1測量點及上述第2測量點的溫度，如果是上述預先決定的方向的話，維持上述水平磁場強度在0.2T以上不變，根據預先決定的拉引條件，提拉上述矽單結晶。
  31. 如申請專利範圍第29項所述的矽單結晶的拉引裝置，其特徵在於包括： 記憶部，記憶上述對流方向及矽單結晶的氧濃度的關係； 氧濃度推測部，根據上述對流圖案推測部推測的上述對流方向與上述記憶部內記憶的關係，推測提拉的矽單結晶在直筒部中的氧濃度；以及 拉引控制部，維持上述水平磁場強度在0.2T以上不變，根據上述氧濃度推測部推測的氧濃度，調整流入密室內的惰性氣體流量、上述密室的爐內壓力以及上述石英坩鍋的旋轉數中至少其一，提拉上述矽單結晶。
  32. 如申請專利範圍第19項所述的矽單結晶的拉引裝置，其特徵在於包括： 對流圖案推測部，根據上述溫度測量部測量的上述第1測量點及上述第2測量點的溫度，推測上述矽融液內的上述水平磁場的施加方向直交的平面中的對流方向。
  33. 如申請專利範圍第32項所述的矽單結晶的拉引裝置，其特徵在於包括： 拉引控制部，如果上述對流圖案推測部推測的對流方向不是預先決定的方向的話，降低上述水平磁場強度至不到0.01T(特士拉)後，提高上述水平磁場至0.2T以上，以上述溫度測量部測量上述第1測量點及上述第2測量點的溫度，如果是上述預先決定的方向的話，維持上述水平磁場強度在0.2T以上不變，根據預先決定的拉引條件，提拉上述矽單結晶。
  34. 如申請專利範圍第32項所述的矽單結晶的拉引裝置，其特徵在於包括： 記憶部，記憶上述對流方向及矽單結晶的氧濃度的關係； 氧濃度推測部，根據上述對流圖案推測部推測的上述對流方向與上述記憶部內記憶的關係，推測提拉的矽單結晶在直筒部中的氧濃度；以及 拉引控制部，維持上述水平磁場強度在0.2T以上不變，根據上述氧濃度推測部推測的氧濃度，調整流入密室內的惰性氣體流量、上述密室的爐內壓力以及上述石英坩鍋的旋轉數中至少其一，提拉上述矽單結晶。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI785889B (zh) * 2020-12-08 2022-12-01 日商Ｓｕｍｃｏ股份有限公司 矽單結晶的氧濃度推定方法、矽單結晶的製造方法及矽單結晶製造裝置
CN112831836A (zh) * 2020-12-30 2021-05-25 上海新昇半导体科技有限公司 拉晶方法和拉晶装置
JP2024078264A (ja) * 2022-11-29 2024-06-10 株式会社Sumco 引上装置の制御方法、制御プログラム、制御装置、単結晶シリコンインゴットの製造方法、及び単結晶シリコンインゴット

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201043738A (en) * 2009-06-04 2010-12-16 Sumco Corp Method for growing silicon single crystal and method for manufacturing silicon semiconductor substrate
TW201534773A (zh) * 2013-12-27 2015-09-16 Sumco Corp 單結晶之拉引方法
TW201716646A (zh) * 2015-11-02 2017-05-16 Sumco Corp 單晶矽的製造方法及單晶矽
TW201732221A (zh) * 2015-12-21 2017-09-16 Ｓｕｍｃｏ股份有限公司 氧化矽玻璃坩堝的歪曲測量裝置、單晶矽的製造方法、氧化矽玻璃坩堝的歪曲測量方法、相位差圖、錠及同質外延晶圓

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06129911A (ja) 1992-10-16 1994-05-13 Sumitomo Metal Ind Ltd 結晶引上炉内融液表面温度測定方法及びその装置
JPH09263485A (ja) * 1996-03-27 1997-10-07 Nippon Steel Corp 単結晶引き上げ制御方法、単結晶製造方法および装置
JPH09263486A (ja) 1996-03-28 1997-10-07 Sumitomo Sitix Corp 単結晶引き上げ装置
JPH09315887A (ja) * 1996-05-31 1997-12-09 Japan Energy Corp 単結晶の製造方法及びそれに用いられる単結晶製造装置
WO2000055393A1 (fr) * 1999-03-17 2000-09-21 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. Appareil et procede de production d'un cristal unique de silicium, cristal unique et tranche obtenus selon ce procede
KR100831044B1 (ko) 2005-09-21 2008-05-21 주식회사 실트론 고품질 실리콘 단결정 잉곳의 성장장치, 그 장치를 이용한성장방법
KR100846632B1 (ko) * 2006-12-28 2008-07-16 주식회사 실트론 실리콘 단결정의 제조방법, 그리고 그 방법으로 제조된실리콘 단결정 잉곳 및 웨이퍼
JP4862826B2 (ja) * 2008-01-08 2012-01-25 信越半導体株式会社 シリコン単結晶の製造方法及びシリコン単結晶製造装置
JP2012148938A (ja) 2011-01-20 2012-08-09 Shin Etsu Handotai Co Ltd 融液温度の測定方法、放射温度計、及びシリコン単結晶の製造方法
JP5921498B2 (ja) 2013-07-12 2016-05-24 グローバルウェーハズ・ジャパン株式会社 シリコン単結晶の製造方法
JP6222056B2 (ja) * 2014-11-21 2017-11-01 信越半導体株式会社 シリコン単結晶の温度の推定方法及びシリコン単結晶の製造方法
KR101759003B1 (ko) * 2015-12-30 2017-07-17 주식회사 엘지실트론 실리콘 단결정 성장 방법
JP6583142B2 (ja) * 2016-05-25 2019-10-02 株式会社Sumco シリコン単結晶の製造方法及び装置
JP6888568B2 (ja) * 2018-02-28 2021-06-16 株式会社Sumco シリコン単結晶の製造方法
JP6844560B2 (ja) * 2018-02-28 2021-03-17 株式会社Sumco シリコン融液の対流パターン制御方法、シリコン単結晶の製造方法、および、シリコン単結晶の引き上げ装置
JP6950581B2 (ja) * 2018-02-28 2021-10-13 株式会社Sumco シリコン単結晶の製造方法およびシリコン単結晶の引き上げ装置
JP6977619B2 (ja) * 2018-02-28 2021-12-08 株式会社Sumco シリコン単結晶の酸素濃度推定方法、およびシリコン単結晶の製造方法
WO2020174598A1 (ja) * 2019-02-27 2020-09-03 株式会社Sumco シリコン融液の対流パターン制御方法、および、シリコン単結晶の製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201043738A (en) * 2009-06-04 2010-12-16 Sumco Corp Method for growing silicon single crystal and method for manufacturing silicon semiconductor substrate
TW201534773A (zh) * 2013-12-27 2015-09-16 Sumco Corp 單結晶之拉引方法
TW201716646A (zh) * 2015-11-02 2017-05-16 Sumco Corp 單晶矽的製造方法及單晶矽
TW201732221A (zh) * 2015-12-21 2017-09-16 Ｓｕｍｃｏ股份有限公司 氧化矽玻璃坩堝的歪曲測量裝置、單晶矽的製造方法、氧化矽玻璃坩堝的歪曲測量方法、相位差圖、錠及同質外延晶圓

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